神経生物学研究分野

研究分野の概略

子供を亡くした母の悲しみになぞらえて、歴史は人類の巨大な恨みに似ていると小林秀雄は言う。記憶には私たちのかけがえのない感情が伴っています。記憶と情動を連携させる神経回路の仕組みが少しわかりました。

研究内容の紹介

信ずることと知ることと覚えることと忘れること

払耳勒心とわざわざ序文に紹介された稗田阿礼の並外れた記憶の才によって古事記は成立したとされています。当時から記憶という脳の働きは自ずと明らかだったのでしょう。記憶はもっともよく知られた不思議な脳の働きの一つで、1000年以上経った今でも不思議であることに変わりはなく、私たちの興味を惹きつけてやみません。現在では、記憶を形成しつつある神経細胞の活動をまさにその時に顕微鏡下で観察できるようになっておりますが、まだまだ多くの部分は謎のままです。パブロフの犬で知られるような、２つの刺激を結びつける連合学習記憶は単純な記憶の一形態でありますが、昨日のできごとを思い出すこととメカニズムを共有していると考えられます。本研究室ではショウジョウバエの匂い連合学習記憶を対象に、記憶形成機構の理解を研究テーマとしています。個々の神経細胞の活性を制御することで、記憶回路にロジックを探り、顕微鏡下でショウジョウバエの記憶形成を再現し、その時に機能する神経系の働きを解析しています。一細胞レベルで“記憶する細胞”を観察し、そこに働く分子メカニズムを理解することが目的です。

a) 3次嗅覚神経キノコ体KCsとその出力神経MBONsは記憶形成にはたらきます。b) ショウジョウバエの匂い学習記憶をT-mazeを用いて測定します。　c) 顕微鏡下に生きたハエをおき神経活動を記録します。d) 神経活動を電気生理学的手法で解析します。

論文一覧

Two parallel pathways assign opposing odor valences during Drosophila memory formation. Yamazaki, D., Hiroi, M., Abe, T., Shimizu, K., Minami-Ohtsubo, M., Maeyama, Y., Horiuchi, J. and Tabata, T. Cell Reports 22, 2346–2358, 2018.
Suppression of a single pair of mushroom body output neurons in Drosophila triggers aversive associations. Ueoka Y, Hiroi M, Abe T, Tabata T.
FEBS Open Bio. 22;7(4):562-576, 2017.
Abe, T., Yamazaki, D., Murakami, S., Hiroi, M., Nitta, Y., Maeyama, Y., and Tabata, T. Sickie, a human NAV2 homolog., regulates F-actin-mediated axonal growth in Drosophila mushroom body neurons via the non-canonical Rac-Cofilin pathway. Development, 141, 4716-4728, 2014.
Hiroi, M., Ohkura, M., Nakai., J, Masuda, N., Hashimoto, K., Inoue, K., Fiala, A., Tabata, T. Principal component analysis of odor coding at the level of third-order olfactory neurons in Drosophila. Genes Cells, 18, 1070-1081, 2013.
Shimizu, K., Sato, M. and Tabata, T. The Wnt5/Planar cell polarity pathway regulates axonal development of the Drosophila mushroom body neuron. J. Neuroscience, 31, 4944-4954, 2011.
Sato, M., Umetsu, D., Murakami, S., Yasugi, T. and Tabata, T. DWnt4 regulates the dorsoventral specificity of retinal projections in the Drosophila visual system. Nature Neuroscience 9 (1) 67-75, 2006
Tabata, T. Genetics of morphogen gradients. Nature Reviews Genetics, 2, 620-630, 2001.
Tanimoto, H., Itoh, S., ten Dijke, P., and Tabata, T. Hedgehog creates a gradient of Dpp activity in Drosophila wing imaginal discs. Mol. Cell, 5, 59-71, 2000.
Minami, M., Kinoshita, N., Kamoshida, Y., Tanimoto, H., Tabata, T. brinker is a target of Dpp in Drosophila that negatively regulates Dpp-dependent genes. Nature, 398, 242-246, 1999.
Tsuneizumi, K., Nakayama, T., Kamoshida, Y., Kornberg, T.B., Christian, J. L., and Tabata, T. Daughters against dpp modulates dpp organizing activity in Drosophila wing development. Nature, 389, 627-631, 1997.